专题05 机械能和简单机械（专题专练）（广东专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题05 机械能和简单机械（专题专练） 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 新考向 跨学科 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 功与功率 考点02 动能和势能 考点03 机械能及其转化 考点04 杠杆 考点05 滑轮 考点06 机械效率 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【航天探月】（机械能、重力势能、动能）2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹如图所示（虚线圈表示同一高度）。若只考虑空气阻力和重力的影响，则在此过程中，下列关于嫦娥六号返回器的说法中，正确的是（    ） A．嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大 B．嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小 C．嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能 D．嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量 【答案】A 【详解】A．AB段返回器的高度持续升高，其质量不变，根据重力势能的影响因素，高度越高重力势能越大，因此AB段重力势能不断增大，故A正确； BC．BC段返回器在大气层外运动，未受到空气阻力作用，因此机械能保持不变。B和C高度相等，B点的动能等于在C点的动能，故BC错误； D．CD段返回器高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，但过程中仍需克服空气阻力做功，一部分重力势能会转化为内能，因动能的增加量小于重力势能的减小量，故D错误。 故选A。 【古代科技】（杠杆的分类与平衡条件）如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”。横长杆通过拴在O点的绳子与树木连接，横长杆的一端挂有一只空桶，另一端绑有一块重石块。当要取水时，人向下拉绳，使空桶下降至水井中，此时的“桔槔”可看作________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。从井中向上提水时，若要减小人向上拉绳的力，可以将支点O向________（选填“靠近”或“远离”）A端方向移动。 【答案】 费力 远离 【详解】[1]人向下拉绳时，动力臂小于阻力臂，此时杠杆是费力杠杆。 [2]从井中向上提水时，根据杠杆平衡条件，可得，将支点O向远离A端方向移动，增大，减小，减小。 【古代科技】（杠杆、功、功率、机械效率）如图甲所示是曦曦看科普书时看到的水碓图，这是中国古代劳动人民发明的利用水捶打粮食的工具。水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，示意图如图乙所示。水轮一小时可把质量为3000kg的水升高3m，水流冲击水轮的功率为40W，忽略摩擦力，求： (1)每小时水对水轮做的功； (2)水轮旋转一小时提升水的机械效率。 【详解】（1）水对水轮做的总功为 （2）水轮旋转一小时提升水所做的有用功为 水轮的机械效率为 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 功与功率 1．（2025·广东深圳·二模）如图甲所示是小深在“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水的情景。下列说法正确的是（乙、丙两桶重力相等）（　　） A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶的重力作用在手上 B．使用乙、丙两桶提同样多的水，手对乙桶提手的拉力比丙桶的小 C．使用乙、丙两桶提同样多的水，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小 D．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 【答案】C 【详解】A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶对手施加的压力，故A错误； B．根据题意，“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水，由于乙、丙两桶重力相等，使用乙、丙两桶提同样多的水，两桶的总重力相同，则手对两桶提手的拉力大小相等，故B错误； C．使用乙、丙两桶提同样多的水，手受到的压力大小相等，图中乙与手的受力面积大于丙与手的重力面积，根据可知，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小，故C正确； D．把水桶从地面上提起来，受到水桶施加向上的力，且沿向上移动一段距离，因此提水桶的力对水桶做功，故D错误。 故选C。 2．（2025·广东广州·一模）物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB段和BC段的轨道材质不同，其中。已知物块在AB段和BC段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在BC段所受摩擦力为2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在BC段的惯性比AB段大 B．该物块通过AC段的平均速度为3.5m/s C．物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D．拉力F在BC段做功的功率为10W 【答案】D 【详解】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关。该物块整个运动过程中质量不变，其惯性大小不变，故A不符合题意； B．物块通过AC段的速度为 故B不符合题意； C．滑动摩擦力大小受压力大小和接触面粗糙程度影响。物块对水平面的压力不变，由于AB段和BC段的轨道材质不同，所以无法比较两者的摩擦力大小，故C不符合题意； D．物块在BC段以5m/s的速度匀速运动，所受摩擦力为2N，拉力等于摩擦阻力，拉力F在BC段做功的功率 故D符合题意。 故选D。 3．（2025·广东广州·一模）小白在单杠上做引体向上，测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量______（物理量和符号），才可算出小白引体向上的功率______（用符号表示；“g”表示重力与质量之比）。 【答案】 小白的质量m 【详解】[1][2]做引体向上是克服自身重力做功，根据可知需要测量小白的质量m。根据，小白引体向上的功率 4．（2025·广东汕头·一模）如图所示，一架无人机将急救药品送往山区。当无人机静止悬空时，受到的升力与其总重力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为，则其受到的平均空气阻力为______；无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有______。 【答案】 平衡力 10 惯性 【详解】[1]当无人机悬停在空中时，在竖直方向上受飞机的重力和空气对飞机的升力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，符合二力平衡条件，是一对平衡力。 [2]若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为90W，则其受到的平均空气阻力为 [3]无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有惯性，仍保持原来的运动状态。 5．（2025·广东江门·一模）随着科技的发展，越来越多的机器人进入我们的生活，让生活更便捷高效。如图所示，这是一款餐饮服务机器人。某次送餐时，该机器人以的速度沿水平地面匀速直线行驶到达餐桌，该过程中其受到的牵引力大小恒为。已知该机器人与食物的总质量为，与地面的接触面积为，（g取）求： (1)该机器人此次送餐的时长； (2)该机器人所受的牵引力做的功； (3)该机器人对地面产生的压强。 【详解】（1）该机器人此次送餐的时长为 （2）该机器人所受的牵引力做的功为 （3）该机器人对地面产生的压强为 6．（2025·广东深圳·三模）自2024年8月启动首条自动驾驶公交线路试运营以来，深圳已实现5条“AI公交”线路常规化运营，如图1为某AI公交车，该车10min内的运动图像如图2所示。若此时该公交车的总重力为，所受水平阻力为重力的0.1倍，车轮与水平地面的总接触面积为。求该公交车： (1)对水平地面的压强； (2)6～10min内通过的路程； (3)6～10min内牵引力做功的功率。 【详解】（1）公交车对水平地面的压力 公交车对水平地面的压强 （2）由图2可知，在6～10min内，公交车做匀速直线运动，速度，运动时间 该时间段内通过的路程 （3）在6～10min内，公交车做匀速直线运动，阻力和牵引力是一对平衡力，牵引力 牵引力做功的功率 考点02 动能和势能 7．（2025·广东深圳·三模）下列图片是2025年深圳体育中考的运动情景，关于体考中的物理知识描述正确的是（　　） A．图甲中学生在短跑时，选择穿钉鞋，是为了增大与跑道的摩擦力 B．图乙中学生完成一次跳绳，克服重力做功大约为 C．图丙中学生投掷出去的实心球运动至最高点时，如果失去外力，实心球将保持静止 D．图丁中学生上篮后抛出的篮球，从最高点往下落的过程中，动能保持不变 【答案】A 【详解】A．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。钉鞋鞋底有钉子，可增大接触面的粗糙程度，在压力一定时，能增大与跑道的摩擦力，故A正确； B．中学生的质量约为50kg，其重力 一次跳绳重心上升高度约为 则克服重力做功 题干250J相差过大，故B错误； C．图丙中实心球运动至最高点时，竖直方向速度为0，但水平方向有速度，若失去外力，根据牛顿第一定律，实心球将保持原来的运动状态做匀速直线运动，而不是静止，故C错误； D．篮球从最高点往下落的过程中，质量不变，速度增大，根据动能大小影响因素，则判断动能增大，故D错误。 故选A。 8．（2025·广东广州·二模）如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度匀速上升，而小朱乘坐的2号观光电梯以速度匀速上升，且。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法中正确的是（　　） ①此刻小朱的动能一定大于小伟的动能②此刻小朱的动能可能小于小伟的动能 ③以小朱为参照物，小伟是向上运动④以小朱为参照物，小伟是向下运动 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 【答案】D 【详解】动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和高度有关。由于图中所示时刻两人的重力势能刚好相等，且小伟的高度小于小朱的高度，则小伟的质量大于小朱的质量；又因为小伟的速度小于小朱的速度，则小朱的动能不一定大于小伟的动能，即此刻小朱的动能可能小于小伟的动能；因为小伟速度小于小朱的速度，且是同向运动，则以小朱为参照物，小伟是向下运动。 综上所述①和③错误，②和④正确。故ABC错误，D正确。 故选D。 9．（2025·广东汕尾·二模）2025年2月20日，我国实践25号卫星在距地球3.6万公里的地球同步轨道上，成功为北斗G7卫星补加燃料，这是全球首次实现地球同步轨道卫星在轨燃料补加。补加燃料时，两颗卫星保持相对静止，它们相对地球是_____（选填“运动”或“静止”）的；燃料补加用时250s，期间卫星飞行了，卫星的平均速度是_____；从地球到太空，实践25号卫星的重力势能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 静止 3000 增大 【详解】[1]地球同步轨道卫星的运行周期与地球自转周期相同，因此它们相对于地球的位置保持不变，则两颗卫星保持相对静止时，它们相对于地球也是静止的。 [2]卫星的平均速度 [3]从地球到太空，卫星高度增加，质量不变，所以重力势能增大。 10．（2025·广东阳江·一模）小明水平抛出剖面图形状如图的圆形玩具飞盘，初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示。所以飞盘在爬升过程中，飞盘受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用，该阶段飞盘的重力势能会________（选填“变大”或“变小”），飞盘最终要落向地面，这是由于它受到________的作用。 【答案】 非平衡力 变大 重力 【详解】[1]由图可知，飞盘在爬升过程中，做曲线运动，飞盘飞行过程中处于非平衡状态，飞盘受到的是非平衡力。 [2]物体的重力势能与物体的质量与高度有关，该阶段飞盘的高度增加，重力势能变大。 [3]地球附近一切物体都受到地球引力的作用，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向总是竖直向下。飞盘最终要落向地面，这是由于它受到重力的作用。 11．（2025·广东深圳·三模）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”实验，他让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离，如图1所示。 (1)实验中发现小车在毛巾表面运动的距离最近，在木板表面运动的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_______（选填“快”或“慢”）。 (2)在步骤（1）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上运动时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动，这说明物体的运动_______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 (3)请在图2中画出小车滑到水平面静止后的受力情况（O点为小车重心）。 (4)若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度处由静止滑下，还可以探究小车的_______（选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。 【答案】(1)慢 (2)不需要 (3) (4)动能与速度 【详解】（1）比较在三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离越远，说明小车运动的速度改变得越慢。 （2）如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上做匀速直线运动，这说明运动的物体不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。 （3）小车滑到水平面静止时，处于平衡状态，小车受到的竖直向下的重力与水平面对其竖直向上的支持力是一对平衡力，如图所示： （4）让小车在同一斜面的不同高度由静止滑下的过程中，受到的摩擦力和重力都相同，运动距离不同，则小车到达水平面时的速度不同，通过比较小车推动木块移动的距离，来探究动能与速度大小的关系。 考点03 机械能及其转化 12．（2025·广东深圳·模拟预测）我国古代科技巨著《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，以下节选的四图反映了古代科技应用于生产生活的情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲，砸打稻米时，碓头做得比较尖，这样可以增大对稻米的压力 B．图乙，水受到重力的作用，由高处流下的过程中，水的动能减小 C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛受力不平衡 D．图丁，击稻时，稻粒落入木桶中，稻粒的动能转化为重力势能 【答案】C 【详解】A．砸打稻米时，碓头做得比较尖，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积增大对稻米的压强，故A错误； B．水受到重力的作用，由高处流下的过程中，水的质量不变，速度变大，动能增加，故B错误； C．牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛的运动方向在不断地变化，其运动状态在不断地变化，处于非平衡状态，牛受力不平衡，故C正确； D．击稻时，稻粒落入木桶中，质量不变，高度降低，速度增加，重力势能变小，动能变大，则稻粒的重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。 13．（2025·广东深圳·二模）如图所示为某校足球队比赛的精彩画面，题图为某次足球在空中由A向B飞行的轨迹，下列说法正确的是（　　） A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力是一对平衡力 B．足球踢出去时速度越大，惯性越大，运动得越远 C．当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于静止状态 D．A、B两点等高，足球在A点时的动能大于在B点时的动能 【答案】D 【详解】A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力满足大小相等，方向相反，作用在同一直线上，受力物体分别是两个物体，因此是一对相互作用力，故A错误； B．惯性的大小只与质量有关，质量不变，惯性不变，足球踢出去时速度变大，惯性不变，故B错误； C．由足球运动的轨迹可以看出，足球到达最高点时速度不为零，有向前的速度，当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于匀速直线运动状态，故C错误； D．A、B两点等高，足球的质量不变，重力势能相同，由于存在空气阻力，机械能逐渐减小，足球在A点时的机械能大于在B点时的机械能，机械能是动能和势能的总和，因此足球在A点时的动能大于在B点时的动能，故D正确。 故选D。 14．（2025·广东茂名·二模）如图所示，荡秋千的人由B点向A点下落的过程中，将___________能转化为___________能。若无外人推动，此人荡秋千的高度会越来越低，他的机械能总量___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 重力势 动 减小 【详解】[1][2]人由B点向A点下落，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能。 [3]若无外人推动，荡秋千时存在空气阻力等，机械能会因克服阻力做功转化为内能，所以机械能总量减小。 15．（2025·广东东莞·三模）将小球水平抛出，其部分运动轨迹如右图所示，小球从抛出到①处的过程中，_________能转化为动能，小球在①处的动能_________小球在③处的动能（选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）； 整个运动过程中小球的机械能__________（“守恒 ”或“不守恒 ”）。 【答案】 重力势 大于 不守恒 【详解】[1]如图，将小球水平抛出，小球从抛出到①处的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。 [2][3]由图可知，小球弹起的最高位置越来越低，说明小球运动过程中，机械能越来越小，机械能不守恒；小球在①处的机械能大于小球在③处的机械能。①③两处高度相同，则小球在①处重力势能等于在③处的重力势能。又因为小球的机械能等于动能与重力势能、弹性势能之和，因此小球在①处的动能大于小球在③处的动能。 16．（2025·广东广州·三模）如图1为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的位置。运动员到达B点时速度达到最大值，然后逐渐减慢，直至到达最低点C。若整个过程忽略空气阻力，则 (1)运动员从O点运动到A点的过程中，他的______转化为______（以上两空均选填“动能”或“重力势能”）； (2)运动员从B点运动到C点的过程中，他的动能______，重力势能______，机械能______，蹦床的弹性势能______（以上均选填“增大”“减小”或“不变”）； (3)以点代表运动员，请在图2中画出运动员在O点的受力示意图（虚线为运动员下落的方向）。 【答案】(1) 重力势能 动能 (2) 减小 减小 减小 增大 (3) 【详解】（1）[1][2]运动员在O点时处于最高位置，具有最大重力势能。随着下落，高度降低，重力势能逐渐减小。减小的重力势能转化为动能，使运动员速度逐渐增大。例如跳水运动员从跳台下落时，也是重力势能转化为动能的过程。 （2）[1][2][3]运动员到达B点时速度达到最大值，表明此时人体受到的重力与弹力相等，从B点到C点，由于这个过程，弹簧产生的弹力增加，弹力大于重力，故运动员速度逐渐减慢，动能减小。随着高度降低，重力势能持续减小。机械能等于动能与势能之和，运动员的动能与重力势能均减小，故其机械能减小。 [4]蹦床形变程度增大，储存的弹性势能增加。这类似于压缩弹簧时弹性势能增大。 （3）在O点时，运动员只受到竖直向下的重力作用（用带箭头的线段表示，箭头向下，标注G）。此时还未接触蹦床，不受弹力作用。如图所示： 考点04 杠杆 17．（2025·广东汕头·一模）在跨学科实践活动中，同学们开展了“探索人体中的杠杆”项目学习，下列说法正确的是（    ） A．做仰卧起坐时，属于省力杠杆 B．踮脚过程动力臂小于阻力臂 C．头颅重力的力臂在竖直状态比低头时大 D．图中手端茶杯时是费力杠杆 【答案】D 【详解】A．做仰卧起坐时，人的上半身绕着臀部附近的支点转动。人的上半身重力是阻力，腹部肌肉的拉力是动力。此时阻力臂较长，动力臂较短，根据杠杆平衡条件，在克服相同阻力的情况下，动力要大于阻力，所以是费力杠杆，不是省力杠杆，故A错误； B．踮脚时，以脚尖为支点，小腿肌肉的拉力为动力，人的体重为阻力。从力臂的定义（支点到力的作用线的垂直距离）可知，动力臂大于阻力臂，踮脚过程是省力杠杆，而不是动力臂小于阻力臂，故B错误； C．头颅重力的力臂是支点（颈椎与头颅连接处）到重力作用线的垂直距离。头颅在竖直状态时，重力作用线经过支点，力臂为0；低头时，重力作用线与支点有一定距离，力臂不为0。所以头颅重力的力臂在竖直状态比低头时小，而不是大，故C错误； D．手端茶杯时，以肘关节为支点，茶杯的重力是阻力，手臂肌肉的拉力是动力。此时阻力臂大于动力臂，根据杠杆平衡条件，动力要大于阻力，所以手端茶杯时是费力杠杆，故D正确。 故选D。 18．（2025·广东汕头·二模）小天参加了学校组织的桥梁设计比赛，如图是他制作的斜拉索大桥模型，桥面OA是长为30cm、重为5N 、质地分布均匀的长木板，桥塔GH为足够长的硬木棒，桥面OA可绕O点转动，且始终处于水平位置，其A端用细线与桥塔GH上的B点固定连接。关于该模型，下列判断正确的是（    ） A．细线固定在B点时，该模型相当于一个费力杠杆 B．细线固定在B点时，细线对桥面OA的拉力F=5N C．将细线改为固定在C点时，拉力F 的力臂将变小 D．将细线改为固定在C点时，拉力F 将变大 【答案】B 【详解】A．根据题意可知，桥面OA是质量分布均匀的长木板，则重心在其几何中心上，即OA的中点处，阻力为桥面受到的重力，阻力臂的长度为OA的一半，而动力臂的长度为支点O到AB的距离，根据30°直角三角形的特点可知，动力臂的长度恰好也等于OA长度的一半，故该模型相当于一个等臂杠杆，故A错误； B．根据杠杆的平衡条件，可知细线对桥面OA的拉力大小等于桥面OA的重力，即5N，故B正确； C．将细线固定在C点时，作出拉力F的力臂可知，力臂的长度变大，故C错误； D．由于拉力的力臂变大，而桥面的重力大小以及阻力臂的长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变小，故D错误。 故选B。 19．（2025·广东深圳·三模）我国《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì，是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落）。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于_______杠杆；碓头部较细，是为了增大_______。 【答案】 省力 压强 【详解】[1]脚向下踏时，脚踏端的力是动力，碓头端的力是阻力，支点在中间的木杆固定处，此时动力臂大于阻力臂，因此脚踏碓属于省力杠杆。 [2]碓头细部较细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，以便更有效地舂去稻谷的谷壳。 20．（2025·广东深圳·三模）图甲为一款购物小车，当小轮抬起时，相当于一个绕大轮转动的杠杆。图乙是小车的示意图，O表示大轮，O'表示货物重心，请在图乙中画出： （1）货物所受的重力G； （2）杠杆所受拉力F的力臂l。 【答案】 【详解】货物所受的重力竖直向下，作用在重心O'；O为支点，过支点O作力F作用线的垂线段即为力臂l。作图如下： 21．（2025·广东珠海·三模）如图所示是小明探究和应用杠杆平衡条件的过程。 (1)杠杆在图甲所示的位置静止，为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母。 (2)完成上述操作后，在两侧悬挂钩码，使横梁水平平衡，如图乙所示，进行多次实验，将数据记录在表格中，分析数据，归纳出杠杆的平衡条件是______（用表格中的字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 1 3 3 2 4 1 (3)调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象，要使杠杆恢复水平平衡，下一步进行的最简单的操作是：______。 (4)探究完杠杆的平衡条件后，小明利用简单的材料制作杆秤。 ①如图丁所示，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则______点相当于支点，移动细线的位置，直到杆秤水平平衡，标记此时细线的位置 C，C对应刻度值应为______ g。 ②根据杠杆的平衡条件，小明制作的杆秤的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 【答案】(1)右 (2) (3)将右侧钩码向左移动一个格 (4) B 0 均匀 【详解】（1）如图甲的位置，杠杆左端低，右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右端调节。 （2）由表中第1组数据可得 由表中第2组数据可得 由表中第3组数据可得 由计算结果可得杠杆的平衡条件：。 （3）如图丙，杠杆右端下沉，说明右侧力和力臂的乘积大，根据杠杆平衡条件可得 右侧钩码应在第三个格，因此应将右侧钩码向左移动一个格，才能使杠杆平衡。 （4）①[1]图甲中，秤杆相当于一个杠杆，秤砣和秤盘对秤杆的力会使秤杆绕B点转动，即B点相当于支点。 [2]秤盘中未放物体时，调节秤砣位置使杆秤水平平衡，标记此时细线的位置，则该位置对应的质量刻度值为0g。 ②[3]由杠杆平衡条件：可得 上式变形可得 在和一定时，秤砣移动的距离与物体的质量成正比，小明制作的杆秤的刻度是均匀的。 22．（2025·广东汕头·一模）在中考体育力量训练中，俯卧撑可简化为杠杆模型。如图甲所示为某同学做俯卧撑时的简化示意图，该同学质量为50kg，其重心位于A点，如图乙所示。当他每次撑起身体时，重心竖直上升0.3m。（取）求： (1)该同学所受重力G的大小； (2)该同学每次将身体撑起克服自身重力所做的功； (3)如图甲和乙所示，该同学保持静止状态，此时地面对双手的支持力的大小。 【详解】（1）该同学的重力为 （2）每次将身体竖直向上抬高，克服重力做功 （3）在保持静止时，取脚尖处为支点，重力G的力臂为，手部支持力F的力臂为 根据杠杆平衡条件可得 此时地面对双手的支持力的大小 考点05 滑轮 23．（2025·广东·二模）小明用如图所示的滑轮，将重为6N的物体匀速提升到一定高度．在此过程中，不计绳重与摩擦，拉力F的大小是（　　） A．3N B．6N C．9N D．12N 【答案】B 【详解】首先观察滑轮的类型，图中的滑轮是定滑轮。定滑轮的实质是等臂杠杆，它不省力也不费力，只能改变力的方向。不计绳重与摩擦时，使用定滑轮提升物体，拉力F等于物体的重力G。即拉力 故选B。 24．（2025·广东汕头·一模）小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 【答案】B 【详解】由图1知，体积相等的甲、乙的质量大小关系是，即；由图2知，动滑轮上的绳子段数，则Ⅱ处受到的拉力等于Ⅰ处重力的，即。根据和可知，如果要滑轮组保持静止状态，在Ⅰ处挂的乙物质个数需是Ⅱ处挂的甲物质个数的6倍，故B正确，ACD错误。 故选B。 25．（2025·广东汕头·一模）小海利用家里衣架、瓶子等物品进行实验探究，如图甲他将原来处于静止的小卡片扭转一个角度，松手后，小卡片的运动状态________（选填“会”或“不会”）改变，此时衣架起到了类似于________滑轮的作用。接着他用衣架和细线组装成图乙，当细线被拉下时，水瓶上升________。 【答案】 会 定 0.12 【详解】[1]小卡片原来静止，扭转一个角度后，小卡片受到的两个拉力不在同一直线上，不再平衡，所以松手后，小卡片的运动状态会改变。 [2]衣架在实验中不能省力，但可以改变力的方向的作用，因此类似于定滑轮的作用。 [3]由图乙可知，该滑轮组中承担物重的绳子段数n=5。根据滑轮组的特点，绳子自由端移动的距离s与物体上升高度h的关系为s=nh，已知s=0.6m，则 26．（2025·广东珠海·三模）如图所示，人站在地面上用滑轮组提起重物，请画出适合其工作情景的绕线方式。 【答案】 【详解】人站在地面上向下拉绳子提起重物，绳子的一端先从定滑轮连接，然后依次绕过动滑轮和定滑轮，如下图所示： 考点06 机械效率 27．（2025·广东深圳·三模）如图所示，某建筑工人用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m，工人所用的拉力是400N，下列说法正确的是（　　） A．拉力所做的总功为800J B．物体上升的过程中机械能总量不变 C．工人所做的有用功为1600J D．此滑轮组的机械效率为75% 【答案】D 【分析】根据滑轮组结构分析出承担物重的绳子段数，利用功的计算公式，求出有用功和总功，利用机械效率计算公式求出机械效率。 【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数，拉力所做的总功，故A错误； B．物体匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，高度升高，动能不变，重力势能增大，机械能等于动能与重力势能的总和，则机械能总量增大，故B错误； C．工人所做的有用功，故C错误； D．此滑轮组的机械效率，故D正确。 故选D。 28．（2025·广东广州·二模）A、B是两个完全相同的物体，质量均为1kg。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（   ） A．斜面的高度是0.2m B．对物体A做的有用功是2J C．对物体B做的额外功是0.5J D．两次做功的机械效率 【答案】D 【详解】AB．据乙图可知，小白同学对A物体做的有用功为 根据公式可知，斜面的高度为 故AB正确，不符合题意； C．由于A、B两物体的质量相同，提升的高度相同，则做的有用功相同，因此对物体B做的额外功为 故C正确，不符合题意； D．由于对A、B两物体做的有用功相同，总功不同，根据公式可知，两次的机械效率不同，故D错误，符合题意。 故选D。 29．（2025·广东·模拟预测）《齐民要术》中记载：“井浅用桔槔，井深用辘轳”。如图所示，辘轳是一个_____（填简单机械名称），相当于_____（选填“省力”或“费力”）杠杆；将桶中的水尽量装满一些，_____（选填“能”或“不能”）提高该装置的机械效率。 【答案】 轮轴 省力 能 【详解】[1][2]辘轳是一种轮轴，因为轮（大轮）的半径大于轴（小轮）的半径，所以辘轳相当于省力杠杆。 [3]使用该机械是为了提水，因此对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，将桶中的水尽量装满一些，可以增大所做的有用功，而桶的重力不变，额外功不变，故将桶中的水尽量装满一些能提高装置的机械效率。 30．（2025·广东东莞·二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小瑞用同一滑轮组进行了三次实验.实验数据如下表： 实验序号 动滑轮重 物重 物体上升的高度 绳端受到的拉力 绳端移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法________； (2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应________（选填“保持静止”或“匀速上升”）。 (3)第三次实验时，测力计示数1.8N：此时滑轮组的机械效率为________%。（精确到0.1%） (4)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功________（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是__________。 ②要提高同一滑轮的机械效率，可以采取____________的措施。 【答案】(1) (2)匀速上升 (3)74.1 (4) 变大 见解析 见解析 【详解】（1）由表中数据可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 因此绳端应从动滑轮绕起，如图所示： （2）实验中应沿竖直方向匀速上升拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值。 （3）第三次实验中，滑轮组的机械效率为 （4）①[1][2]根据表格中的数据可知第一次额外功W额外1=W总1-W有用1=F1s1-G1h1=0.6N×0.3m-1N×0.1m=0.08J 第二次额外功W额外2=W总2-W有用2=F2s2-G2h2=1.0N×0.3m-2N×0.1m=0.1J 第三次额外功W额外3=W总3-W有用3=F3s3-G3h3=1.8N×0.3m-4N×0.1m=0.14J 故随着物重的增大，额外功变大，原因是随着物重的增大，绳子与轮之间和轮与轴之间的摩擦变大。 ②[3]由表中数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，要提高同一滑轮的机械效率，可以采取增大提升的物重的方法。 31．（2025·广东广州·二模）课外活动小组设计一个打捞沉船的模拟装置，用物体代替沉船。如图所示，使物体从位置匀速直线上升到位置，的高度，物体受到的重力，体积是，作用在绳子的拉力为，作用在绳子的拉力，（整个过程不考虑风浪、水流等因素的影响），，求： (1)物体所受浮力的大小； (2)的大小； (3)使物体从M位置匀速直线上升到N位置，滑轮组的机械效率。 【详解】（1）由于物体从M到N的过程中完全浸没在水中，所以排开水的体积等于物体的体积，即 物体所受的浮力为 （2）物体在水中匀速上升，处于平衡状态。物体受到竖直向下的重力，以及竖直向上的浮力和绳子a的拉力。 根据力的平衡条件有 的大小 （3）在此过程中，滑轮组做的有用功为提升物体所做的功，即克服物体的视重（重力与浮力的差值）做的功 由图可知，承担动滑轮的绳子段数，绳子b端移动的距离为 拉力F2做的总功为 滑轮组的机械效率为 二阶·素养进阶练 1．（2025·广东广州·二模）如图，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面、在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　） A．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水面后木块的动能转化为势能 B．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 C．木块上升过程中，还是浸没在水里时，浮力不变，水对木块底部压力也不变 D．木块离开水面后，合力不为零，机械能不变 【答案】B 【详解】AB．用力将一木块浸没在水底，力刚撤去后，木块在水中快速上浮，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，不是两者的相互转化，故A错误，B正确； C．木块上升过程中，还是浸没在水里时，由阿基米德原理可知，浮力不变；由可知，水对木块底部的压强变小，由可知，水对木块底部压力变小，故C错误； D．木块离开水面后，只受重力和空气阻力作用，合力不为零，机械能变小，故D错误。 故选B。 2．（2025·广东深圳·三模）如图甲所示，建筑工地上起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的v-t图像如图丙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s~10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s~10s时起重机对物体做功的功率300W 【答案】A 【详解】A．第1s时重物处于加速上升阶段，合力方向竖直向上。根据拉力F=3000N及重物重力G=2000N（由2s~10s匀速运动时，二力平衡F=G得出），合力F合=F-G=3000N-2000N=1000N 故A正确； B．第11s时重物处于减速上升阶段，合力方向竖直向下。此时拉力F2=1000N，重力G=2000N，合力F合2=G-F2=2000N-1000N=1000N 故B错误； C．2s~10s重物做匀速直线运动，拉力F=2000N，距离s=vt=1.2m/s×8s=9.6m 起重机做功W=Fs=2000N×9.6m=19200J 故C错误； D．2s~10s起重机做功功率P=Fv=2000N×1.2m/s=2400W 故D错误。 故选A。 3．（2025·广东江门·三模）如图所示，、均为光滑斜面，且的长度大于。分别沿这两个斜面把同一物体以相同的速度匀速推上同一货车，所用推力分别为、，推力做功的功率分别为、。若不考虑空气阻力，则（    ） A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】、均为光滑斜面，利用斜面时额外功为零，有用功等于总功，对于第一个图有 对于第二个图有 由于同一物体推上同一货车，物体重力相同，上升高度相同，的长度大于即，则；又由于速度相同即，由可知，，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．（2025·广东深圳·三模） 3月15日，一场大暴雨“深”入鹏城，“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪，出现险情，小区重建过程中，工人利用滑轮组提升重400N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为250N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．上端的定滑轮能省力 B．建筑材料匀速上升过程中的机械能不变 C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为200W 【答案】C 【详解】A．上端的定滑轮能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．建筑材料匀速上升过程中，速度不变，动能不变，高度增加，重力势能增大，故机械能增大，故B错误； CD．滑轮组提升重物的绳子的有效段数n=2，则绳端移动的距离s=nh=2×5m=10m 拉力做的功 有用功 滑轮组的机械效率 拉力F的功率 故C正确，D错误。 故选C。 5．（2025·江苏常州·模拟预测）如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（   ） A．飞机腾空而起的过程中，重力势能转化为动能 B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 C．若飞机加速飞行，动能增大，则重力势能一定减小 D．在飞机减速下降的过程中，机械能一定减小 【答案】D 【详解】A．飞机腾空而起的过程，质量不变，速度变大，动能增加，高度增大，重力势能增加，不是重力势能转化为动能，故A错误； B．飞机沿水平方向匀速飞行时，速度不变，质量不变，动能不变，故B错误； C．飞机加速飞行，质量不变，速度变大，动能增大。若其高度不变，则重力势能不变，若其高度增加，则重力势能增加，故C错误； D．飞机减速下降的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小。机械能为动能和势能之和，所以机械能减小，故D正确； 故选D。 6．（2024·广东云浮·模拟预测）如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是µ，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P向右做匀速运动，则F的大小为（    ） A．4µmg B．3µmg C．2µmg D．µmg 【答案】A 【详解】由题知，P向右做匀速运动，根据定滑轮的特点可知，P向右移动的速度等于Q向左移动的速度，所以物体Q在左边绳子的拉力作用下也做匀速运动，则P、Q在水平方向上都受平衡力的作用。对Q物块设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力f＝μmg……① 根据共点力平衡条件T＝f……② 对木块P受力分析，P受拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f′1，根据共点力平衡条件得F＝f+f′1+T……③ 地面对P物体向左的摩擦力为f′1＝μ（2m）g……④ 由①②③④可以解得F＝4μmg，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．（2025·广东汕头·二模）如图所示，将橡皮筋的一端系在a 点，橡皮筋自然下垂时另一端位于b点，在橡皮筋下端系一个重为10 N的小球.从a 点静止释放小球，小球竖直向下运动至最低位置c 点（忽略空气阻力）.在橡皮筋的弹性限度内，小球的重力越大，小球到达最低点时橡皮筋具有的弹性势能越____；小球从a点下落到b点的过程中，受到_____个力的作用；小球到达c 点时，橡皮筋对小球的拉力______（选填“大于”“等于”或“小于”）10 N。 【答案】 大 1 大于 【解析】【小题1】[1]重力越大，在相同高度释放时，小球具有的重力势能越大，到最低点时，重力势能转化的弹性势能越大。 [2]到阶段：橡皮筋自然长度到点才开始伸长，所以在到之间橡皮筋是松弛的，无弹力，所以在忽略空气阻力时，b点时只受到重力作用。 [3]在点速度为 0，但这是最低点，之后小球要向上运动，说明在点合力向上，即橡皮筋对小球的拉力大于重力。 8．（2025·广东惠州·一模）如图所示为《墨经》中记载的斜面引重车．绳子一端紧系在后轮，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。若物重，斜面长，高，后轮施加在绳子上的拉力大小为，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦，则此过程中拉力做的功为_____J，该车的机械效率为_____，该车是一种_____（选填“省力”或“费力”）机械。 【答案】 4000 80% 省力 【详解】[1]拉力做的总功W总=Fs=2000N×2m=4000J [2]拉力做的有用功W有=Gh=4000N×0.8m=3200J 该车的机械效率为 [3]题中F=2000N<G=4000N，因此是省力机械。 9．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 【答案】 1 增大 = 【详解】[1]圈在空中运动过程中，如果不计空气阻力的影响。圈受到的力只有1个重力。 [2] 圈由a点运动到c点过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能，动能增大。 [3] 圈由位置a运动到位置c，高度逐渐降低，此过程重力做功。ab段重力做功为；bc段重力做功为，已知，所以。 [4] 圈由a到c过程中做加速运动，速度越来越快，。已知，，所以在ab段和bc段所用的时间。根据可知，ab段和bc段的功率 10．（2026·甘肃·模拟预测）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） 【答案】 1 1.0×103 【详解】[1]设端受到的拉力为，根据杠杆的平衡条件可知 即 因为 即 所以 对圆柱体进行受力分析，圆柱体受到向下的重力，向上的拉力和向上的浮力，根据力的平衡可知 则 [2]已知圆柱体底面积 高 则圆柱体排开液体的体积 根据阿基米德原理可得液体的密度 11．（2025·广东深圳·三模）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。题甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。。图乙为水碓的简化结构图，请在图乙中完成以下问题： (1)在B点画出碓头所受重力G的示意图； (2)在A点画出最小动力F1的示意图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）重力的方向竖直向下，且作用点在物体的重心，作图如下所示： （2）连接A点与支点为最大动力臂，过支z点作动力臂的垂线段，即为最小动力，为使杠杆平衡，A点施加的动力方向向下，作图如下图所示： 12．（2025·广东深圳·三模）如图，O为杠杆OA的支点，下方吊着小球，请画出使杠杆平衡的最小力F和力臂L示意图。 【答案】 【详解】根据图示可知，距离支点最远的点为A，OA为最长的动力臂，因此连接OA为L，并过A点做垂直于OA的作用力为最小动力F，且为使杠杆平衡，动力的方向向上，如图所示： 13．（2025·江苏盐城·二模）小明发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材：①表面平整的长木板（带斜面）；②刻度尺；③弹簧测力计；④小车；⑤木块（一边带钩）；⑥毛巾；⑦棉布；⑧钩码。 (1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时，选择了一些器材如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车到达斜面底端时 _______ 相同。 (2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变 得越 _________ （选填“快”或“慢”）。 (3)小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做功的功率分别为P甲、P乙，则P甲________ P乙（>/</=）。 (4)在丙图中作出小车在水平面滑行时的受力示意图（作用点在0点）。 (5)实验推理可知，如果水平面绝对光滑，小车的运动状态_______ （改变/不改变）。 (6)某小组实验中，小车从木板右侧滑出，无法标记小车运动的距离，在器材不变的情况下，改进 的方法是_______ (7)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及____ （填序号）的器材。 (8)探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，在丙图的基础上只需要再选择序号⑤的 器材就可以探究动能的大小与________ 的关系。 【答案】(1)速度 (2)慢 (3)> (4) (5)不改变 (6)降低小车从斜面下滑的高度 (7)③ (8)速度 【详解】（1）小车从同一高度滑下，小车的重力势能相同，将重力势能转化为动能，到达底端时，小车的动能相同，小车的质量不变，所以小车到达斜面底端时速度相同。 （2）由图甲、乙、丙可知，木板表面粗糙程度最小，小车受到的阻力最小，小车在木板表面滑行距离最远，所以小车滑行到达斜面底端时的距离越远，小车速度减小得越慢。 （3）小车到达斜面底端时的动能相同，小车停止时，小车的动能为0，则小车克服摩擦力做功相等，毛巾表面摩擦力大，小车速度减小快，做功时间短，由可知，功率 （4）小车在水平面滑行时，受到重力、支持力和摩擦力，如下图所示： （5）水平面光滑时，小车不受阻力，小车的速度不会减小，运动状态不改变，所以做匀速直线运动 。 （6）降低小车在斜面上的高度，可减小小车到达斜面底端时的初始速度，可以避免小车滑出木板。 （7）探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，需要弹簧测力计测量拉力，间接测量摩擦力，所以需要器材③。 （8）探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，通过木块被撞后，移动的距离，判断小车的动能大小，可探究动能与速度的关系。 14．（2025·福建莆田·一模）在青少年科技创新大赛中，小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作： (1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为______g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成； (2)将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为______cm； (3)将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为______cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成； (4)用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为______； (5)制作好的密度计还可以测算某些固体的密度。小明将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为______。 【答案】(1)25 (2)5 (3)25 (4)0.8 (5)2.5 【详解】（1）物体质量等于砝码质量加上游码对应刻度，即空塑料杯质量为 （2）空杯子重力为 秤砣重力为 根据杠杆平衡条件可得，所以此刻度线到提挂点P距离为 （3）将100mL密度为的水倒入塑料杯中，水的质量为 水的重力为 根据杠杆平衡条件可知，所以此刻度线到提挂点P距离为 （4）将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，则该密度计的分度值为，由图丙可知，刻度在第8小格，所以待测液体的密度为。 （5）“0”到“1”之间共20cm，将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，每份长度为2cm，秤砣细线在“0.5”刻度处，此刻度线到0距离为10cm，“0.5”刻度到提挂点P距离为15cm，将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，可得A处绳子拉力为 则石块的重力为 石块的质量为 秤砣细线在“1.3”刻度处，此刻度到提挂点P距离为31cm，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，可得 则加入水的重力为 则加入水的体积为 则石块的体积为 所以石块的密度为 15．（2025·广东·模拟预测）如图所示是某公司研发的机器人，可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重，双脚与地面的接触面积为，某次测试中该机器人用且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求：（取） (1)机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强； (2)箱子所受的重力； (3)机器人对箱子做功的功率。 【详解】（1）机器人静止在水平地面上，对地面的压力等于其自身重力，即 受力面积 机器人对地面的压强 （2）因为机器人将箱子匀速抬高，所以箱子处于平衡状态。根据二力平衡条件可知，箱子所受的重力等于机器人对它的力，即 （3）机器人对箱子做的功 机器人对箱子做功的功率 16．（2025·广东中山·三模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N。每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ (3)每一只脚与B处接触面积为，每踩一次时脚对B处的压强是多少？ 【详解】（1）由杠杆平衡条件可知，碓头重力与OA长度的乘积一定，动力臂最长时，脚所用的力最小。由图乙可知脚提供的力作用点在B点，且垂直于OB向下时，脚所用的力最小，此时动力臂的长度恰好等于OB的长。由以上分析可以列出 可得出 （2）无论使用何种简单机械，都不能省功。因此，碓头每上升一次克服重力所做的功等于脚向下踩一次人做的功，可以得出 人1分钟做功的功率为 （3）由小问1的分析可知，脚向下踩一次的力为，由压强的定义式可以得出B点压强为 17．（2026·四川南充·一模）如图，利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知，A的体积为0.01 m3，A重为800 N，B的边长0.1 m，B重为250 N，动滑轮重200 N，不计绳重与摩擦（）。求： (1)A的密度； (2)水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； (3)在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率（百分数取整）； (4)水位上涨过程中，电子秤所受的最大压强。 【详解】（1）A的质量 A的密度 （2）当水位上涨到A的上表面时，A被完全浸没在水中，此时排开水的体积等于A的体积。即 根据阿基米德原理，A受到的浮力为 （3）当A完全浸没在水中时，滑轮组需要克服的有用拉力为 滑轮组做的有用功为 滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功 滑轮组的机械效率为 （4）电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD，即 要使电子秤所受的压力最大，则绳子的拉力FD必须最小。 根据力的相互作用以及杠杆平衡条件 又因为 所以 要使FD最小，作用在C点的力FC必须最小。 FC是滑轮组绳端的拉力，由图可知，滑轮组有3段绳子承担总重物，则 要使FC最小，A受到的浮力必须最大。 当A完全浸没时，浮力最大， 此时，C点的最小拉力为 D点的最小拉力为 电子秤受到的最大压力为 B是边长为0.1m的正方体，其底面积（即受力面积）为 电子秤所受的最大压强为 真●题●验●证 1．（2025·广东·中考真题）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（　　） A．省力 B．省功 C．省距离 D．改变拉力方向 【答案】D 【详解】ACD．使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不能省距离，故D符合题意，AC不符合题意； B．使用任何机械都不省功，所以使用定滑轮不能省功，故B不符合题意。 故选D。 2．（2024·广东·中考真题）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离 【答案】A 【详解】该剪刀属于杠杆，支点是O点，动力作用在A点，阻力作用在手柄处，使用时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．由a到b和由b到c的过程中，水平面的粗糙程度相同，冰壶对水平面的压力等于冰壶的重力，重力相同，所以压力相同，则摩擦力相同，即，故A错误，B正确； CD．由a到b运动员对冰壶做的功，由b到c冰壶脱离了运动员的手，运动员对冰壶不做功即，因此，故C错误，D错误。 故选B。 4．（2025·山东淄博·中考真题）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（　　） A．在a点的重力势能最大 B．在c点的机械能大于在a点的机械能 C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态 【答案】C 【详解】B．套圈从a点运动到c点的过程中，由题意可知，不计空气阻力，套圈在整个过程中机械能守恒，机械能保持不变，所以a、b、c三点的机械能相等，故B不符合题意； A．由于b点的位置最高，所以套圈在b点的重力势能最大，故A不符合题意； C．从b点运动到c点的过程中，套圈的质量不变，高度减小，速度增大，则套圈的重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故C符合题意； D．运动到b点的套圈在水平方向仍然具有一定的速度，若此时所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，套圈将沿水平方向做匀速直线运动，故D不符合题意。 故选C。 5．（2025·山东德州·中考真题）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲图中A点为杠杆的支点 B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小 【答案】B 【详解】A．支点为杠杆绕着转动的点，甲图中O点为杠杆的支点，故A错误； B．若OB=5OA，根据杠杆的平衡条件可知 即 则“秤砣”的质量为，故B正确； C．若秤钩再加挂20g物体，根据杠杆的平衡条件可知 即 可知秤砣向右移动可使杆秤再次平衡，故C错误； D．根据杠杆平衡条件有 秤砣磨损了，质量变小，OB变大，则测量结果将偏大，故D错误。 故选B。 6．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6__________（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为__________N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；_____ （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为__________J，在乙位置时的动能为__________J。 【答案】 cm 6 1 2 【详解】（1）[1]根据常见物体的长度可知，篮球直径为24.6cm。 [2]根据G=mg可得，该篮球受到的重力为 （2）[3]忽略空气的作用力，则篮球在乙位置只受重力的作用，重力的方向为竖直向下，因此在篮球的重心处沿竖直方向画一条竖直向下的有向线段，用G来表示，如图所示 （3）[4]根据表格信息可知，篮球与地面碰撞过程损失的机械能为 [5]由于机械能等于动能与重力势能之和，所以篮球在乙位置时的动能为 7．（2025·广东广州·中考真题）图a所示的斜拉桥，可逐步简化成图b、c、d的模型； (1)以O点为支点，在图d中作出的力臂_______； (2)为了减小钢索承受的拉力，可适当______（选填“升高”“降低”）钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是：______。 【答案】(1) (2) 升高 见解析 【详解】（1）力臂是支点到力的作用线的垂直距离；过O点作力F1的作用线的垂线，即为力F1的力臂，过O点作力F2的作用线的垂线，即为力F 2的力臂，如图所示： （2）[1][2]阻力不变，阻力臂不变，阻力与阻力臂的乘积不变，为了减小钢索承受的拉力，可增大动力臂，可适当升高悬挂点在桥塔上的高度，动力臂变大，从而减小钢索承受的拉力。 8．（2024·广东广州·中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：__________，若衣服重为，则此支持力最小值为__________N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。____ 【答案】 同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小 4 【详解】（1）[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 可知，同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。 [2]若衣服重为，根据杠杆平衡条件可得 当衣服挂在B时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为 （2）[3]根据题意，B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离，因此反向延长拉力F，画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段，即为拉力F的力臂l。如图所示 9．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为___________N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是___________。 【答案】 2 变大 测力计的拉力的力臂变小 【详解】[1]此时测力计的分度值为0.1N，示数为2N。 [2][3]若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的拉力的力臂变小，钩码对杠杆的拉力及其力臂不变，由杠杆平衡条件得，测力计示数会变大。 10．（2025·新疆·中考真题）2025年4月24日，神舟二十号飞船与中国空间站核心舱成功完成对接。 (1)神舟二十号飞船和中国空间站核心舱对接成一个整体后，以神舟二十号飞船为参照物，中国空间站核心舱是______（选填“运动”或“静止”）的；空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中，空间站______（选填“具有”或“没有”）惯性，地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的______（选填“快慢”或“方向”）。 (2)航天员在空间站核心舱内面对面交流时，声音通常是通过______（选填“空气”或“电磁波”）传播的。航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒，其目的是为了______（选填“增大”或“减小”）抓取物体时的摩擦。中国空间站用霍尔发动机来微调飞行姿态，已知每台霍尔发动机产生的推力为0.08N，空间站运行的速度为7.7km/s，当霍尔发动机产生的推力方向与空间站运行的方向相同时，每台霍尔发动机推力的功率为______W。 【答案】(1) 静止 具有 方向 (2) 空气 增大 616 【详解】（1）[1]神舟二十号飞船和中国空间站核心舱对接成一个整体后，以神舟二十号飞船为参照物，中国空间站核心舱相对于飞船的位置不发生变化，核心舱是静止的。 [2]惯性是物体固有属性，与运动状态无关，空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中，空间站具有惯性。 [3]地球对空间站的万有引力指向地心，空间站的速度方向与万有引力的方向垂直，地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的方向。 （2）[1]空间站的核心舱内有空气，航天员在空间站核心舱内面对面交流时，声音通常是通过空气传播的。 [2]航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒，其目的是为了在压力一定时，增大抓取物体时的摩擦力。 [3]每台霍尔发动机推力的功率为 11．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型，用S表示飞鸟，用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出： （1）飞鸟S经水面反射形成的虚像S' （2）拉力F对应的力臂l（O是支点） 【答案】 【详解】（1）平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成的像与物关于镜面对称，作出飞鸟S经水面反射形成的虚像S'，如下所示： （2）O是支点，从支点向力的作用线作垂线段即为拉力F对应的力臂l，如下所示： 12．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图： （1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂； （2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。 【答案】 【详解】由于杠杆质地均匀，重心在O2点，重力方向竖直向下，从O2点沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注为G；过支点O1作重力作用线的垂线，垂线段的长度即为重力的力臂，标注为L2； 根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。杠杆在水平位置平衡时，由于通过定滑轮的绳子施加的拉力不变，若使通过定滑轮的绳子施加最小拉力，则以O1点为支点，与定滑轮的轴和O1的连线交滑轮边缘为力臂时，动力臂最大，标注为L1，过该连线与滑轮边缘的交点，作连线的垂线为动力作用线，作用线与杠杆的交点，即为力的作用点，为使杠杆平衡，拉力的方向向上，标注为F，如图所示： 13．（2025·广东广州·中考真题）跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验； (1)实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为______； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的______（选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是：______； ④测量膨胀气球受到的浮力大小； 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，______（选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为______； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为______； (2)实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由______。 【答案】(1) G 右端 左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积 从小桶内取出 (2)方法二 【详解】（1）[1]根据杠杆平衡原理可知，动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力，故篮球和气球（含气针）的总重力为G。 [2][3]左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积，故杠杆右端下沉。 [4]由于杠杆右端下沉，在不改变小桶悬挂位置的情况下，可以从小桶内取出重力为的细沙，减小阻力，从而减小阻力与阻力臂的乘积，使杠杆再次达到水平位置平衡。 [5]取出细沙后，动力臂仍然等于阻力臂，故动力仍然等于阻力，故减小的动力等于减小的阻力，即气球所受的浮力为。 [6]根据杠杆平衡原理可知，杠杆左端受到的动力为 故浮力的大小为 （2）若用钩码代替沙子和桶，若采用方法一，由于钩码是整数的增加或者减小，无法恰好使杠杆在水平位置平衡。此时需要采用方法二，通过移动钩码，从而使杠杆在水平位置平衡，通过杠杆平衡计算浮力。 14．（2025·广东·中考真题）桥梁设计需考虑材料受热膨胀。小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系。 (1)初始时金属棒A、B的长度和横截面积均________； (2)如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动；标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。 ①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处。 ②加热金属棒，光点会在标尺上向________（选填“上”或“下”）移动。用A、B棒进行实验，实验数据见表。其中，、分别表示A、B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值。 实验序号 1 2 3 4 5 t/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0 /cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31 /cm 0 1.73 3.44 5.18 6.89 ③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越________；温度升高相同时，金属棒（选填“A”或“B”）________的伸长量更大。 (3)金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”）；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是________（写1种即可）。 【答案】(1)相同 (2) 上 大 B (3) 变小 支点向左移动 【详解】（1）由控制变量法可知，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系，初始时应控制金属棒A、B的长度和横截面积均相同。 （2）[1]由图可知，加热金属棒，金属棒伸长，杠杆逆时针转动，光点会在标尺上向上移动。 [2]分析数据可知，对于同一根金属棒，例如A棒，从实验序号1到5 ，温度逐渐升高，的值越来越大，可以得出：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越大。 [3]当温度升高相同时，比如从25.0℃升高到70.0℃，A棒的伸长量 B棒的伸长量 因此金属棒B的伸长量更大。 （3）[1]由力臂的定义可知，金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力的方向始终不变，阻力臂变小。 [2]同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，由数学知识，可采取的做法是支点向左移动。 15．（2025·广东深圳·中考真题）枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。（注：实验中所用钩码的规格相同） (1)实验前，枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上，她发现杠杆静止时情况如图所示，此时枧枧同学判断杠杆处于_______（填“平衡”或“非平衡”）状态； (2)欣月同学指出：在探究实验的过程中，必须把杠杆调到水平位置平衡，这样做的目的是便于测量_______； (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，得到实验数据如表： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据，可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说：生活中用钢丝钳剪钢丝，与实验_____中原理相同； (4)一鸣同学认为，仅用人眼来确定杠杆是否水平，这样做不够科学。请任选实验器材，运用物理知识，写出判断杠杆水平的实验过程和方法；____________________ (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件，如图，已知OA∶OB＝2∶9，秤砣质量为100g，则重物所受的重力为________N。（g取10N/kg） 【答案】(1)平衡 (2)力臂 (3)1 (4)见解析 (5)4.5 【详解】（1）根据杠杆平衡状态的定义，杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，就处于平衡状态。实验前杠杆虽然倾斜，但处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。 （2）在探究杠杆平衡条件实验中，把杠杆调到水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆上读出力臂的大小，目的是便于测量力臂。 （3）钢丝钳剪钢丝时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。分析表格数据，实验1中的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，与钢丝钳原理相同。 （4）可选用重垂线来判断杠杆是否水平。实验过程和方法为：将重垂线固定在杠杆的支点上方，使重垂线自然下垂。观察杠杆，若杠杆与重垂线垂直，则杠杆处于水平位置；若不垂直，则杠杆不水平。 （5）秤砣重力G砣=m砣g=0.1kg×10N/kg=1N 根据杠杆平衡条件得到G砣×OB=G×OA 物体的重力 16．（2024·广东·中考真题）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为，在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（） （1）求返回舱在这段时间内 ①平均速度； ②重力做的功； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，求它对水平地面的压强。 【详解】解（1）①这段时间内返回舱的平均速度 ②重力做功 （2）静止在水平地面上的返回舱对地面的压力等于返回舱的重力mg，与水平地面接触面积为，其对水平地面压强 答：（1）返回舱在这段时间内①平均速度为2.5m/s； ②重力做的功为； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，它对水平地面的压强为。 18．（2025·广东广州·中考真题）图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； (1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图_______： (2)电梯下行过程中，以______（选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； (3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为______J。 【答案】(1) (2) 电梯 小于 (3) 【详解】（1）电梯静止时，电梯内游客受到了竖直向下的重力和电梯对其向上的支持力，是一对平衡力，如图所示： （2）[1]电梯下行过程中，以电梯为参照物，游客的位置没有发生变化，游客是静止的。 [2]通过等高线图可知，AC段高度为 游客在AC段和CB段经历的时间相等，AC段的路程小于CB段，故AC段的平均速度小于CB段。 （3）从A到 C的过程中，其重力做的功为 而从B到C的过程中，重力不做功，故从A到B的过程中，其重力做的功为。 19．（2024·广东广州·中考真题）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1s内，将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为； （1）支腿做成“”形而非“”形的作用是：__________； （2）求钢丝绳自由端的移动速度；____ （3）求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。____ 【答案】 减小压强 3m/s ，60% 【详解】 （1）[1]根据知，在压力不变时，增大受力面积减小压强。所以支腿做成“”形而非“”形的作用是减小吊车对地面的压强。 （2）[2]由图知物体有3段绳子承担，n=3，钢丝绳移动的距离 钢丝绳自由端的移动速度 （3）[3][4]此时该滑轮组做的总功 拉力F的功率 使用该滑轮组做的有用功 此时该滑轮组做的机械效率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 机械能和简单机械（专题专练） 中 目 录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 新考向 跨学科 新情境 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 一阶·考点靶向练 考点01 功与功率 考点02 动能和势能 考点03 机械能及其转化 考点04 杠杆 考点05 滑轮 考点06 机械效率 二阶·素养进阶练 第三部分 真题验证 对标中考，感悟考法 风●向●速●递 【航天探月】（机械能、重力势能、动能）2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。嫦娥六号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹如图所示（虚线圈表示同一高度）。若只考虑空气阻力和重力的影响，则在此过程中，下列关于嫦娥六号返回器的说法中，正确的是（    ） A．嫦娥六号返回器在AB段的重力势能不断增大 B．嫦娥六号返回器在BC段的机械能不断减小 C．嫦娥六号返回器在B点的动能大于在C点的动能 D．嫦娥六号返回器在CD段动能的增加量等于重力势能的减小量 【古代科技】（杠杆的分类与平衡条件）如图所示是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”。横长杆通过拴在O点的绳子与树木连接，横长杆的一端挂有一只空桶，另一端绑有一块重石块。当要取水时，人向下拉绳，使空桶下降至水井中，此时的“桔槔”可看作________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。从井中向上提水时，若要减小人向上拉绳的力，可以将支点O向________（选填“靠近”或“远离”）A端方向移动。 【古代科技】（杠杆、功、功率、机械效率）如图甲所示是曦曦看科普书时看到的水碓图，这是中国古代劳动人民发明的利用水捶打粮食的工具。水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，示意图如图乙所示。水轮一小时可把质量为3000kg的水升高3m，水流冲击水轮的功率为40W，忽略摩擦力，求： (1)每小时水对水轮做的功； (2)水轮旋转一小时提升水的机械效率。 分●层●突●破 一阶·考点靶向练 考点01 功与功率 1．（2025·广东深圳·二模）如图甲所示是小深在“植树节”活动中匀速前进提水桶去为小树浇水的情景。下列说法正确的是（乙、丙两桶重力相等）（　　） A．提水桶时手上出现压痕是因为水桶的重力作用在手上 B．使用乙、丙两桶提同样多的水，手对乙桶提手的拉力比丙桶的小 C．使用乙、丙两桶提同样多的水，提乙桶时手受到的压强比提丙桶时小 D．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功 2．（2025·广东广州·一模）物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB段和BC段的轨道材质不同，其中。已知物块在AB段和BC段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在BC段所受摩擦力为2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在BC段的惯性比AB段大 B．该物块通过AC段的平均速度为3.5m/s C．物块在AB段所受摩擦力比BC段大 D．拉力F在BC段做功的功率为10W 3．（2025·广东广州·一模）小白在单杠上做引体向上，测量了他一次上升的高度h和n次引体向上的时间t，还需要测量______（物理量和符号），才可算出小白引体向上的功率______（用符号表示；“g”表示重力与质量之比）。 4．（2025·广东汕头·一模）如图所示，一架无人机将急救药品送往山区。当无人机静止悬空时，受到的升力与其总重力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）；若无人机以的速度水平匀速飞行，克服空气阻力做功的功率为，则其受到的平均空气阻力为______；无人机降落时，关闭电机后螺旋桨仍会持续转动数秒才停止，这是由于螺旋桨具有______。 5．（2025·广东江门·一模）随着科技的发展，越来越多的机器人进入我们的生活，让生活更便捷高效。如图所示，这是一款餐饮服务机器人。某次送餐时，该机器人以的速度沿水平地面匀速直线行驶到达餐桌，该过程中其受到的牵引力大小恒为。已知该机器人与食物的总质量为，与地面的接触面积为，（g取）求： (1)该机器人此次送餐的时长； (2)该机器人所受的牵引力做的功； (3)该机器人对地面产生的压强。 6．（2025·广东深圳·三模）自2024年8月启动首条自动驾驶公交线路试运营以来，深圳已实现5条“AI公交”线路常规化运营，如图1为某AI公交车，该车10min内的运动图像如图2所示。若此时该公交车的总重力为，所受水平阻力为重力的0.1倍，车轮与水平地面的总接触面积为。求该公交车： (1)对水平地面的压强； (2)6～10min内通过的路程； (3)6～10min内牵引力做功的功率。 考点02 动能和势能 7．（2025·广东深圳·三模）下列图片是2025年深圳体育中考的运动情景，关于体考中的物理知识描述正确的是（　　） A．图甲中学生在短跑时，选择穿钉鞋，是为了增大与跑道的摩擦力 B．图乙中学生完成一次跳绳，克服重力做功大约为 C．图丙中学生投掷出去的实心球运动至最高点时，如果失去外力，实心球将保持静止 D．图丁中学生上篮后抛出的篮球，从最高点往下落的过程中，动能保持不变 8．（2025·广东广州·二模）如图所示，小伟乘坐的1号观光电梯以速度匀速上升，而小朱乘坐的2号观光电梯以速度匀速上升，且。图中所示时刻两人的重力势能刚好相等。下列说法中正确的是（　　） ①此刻小朱的动能一定大于小伟的动能②此刻小朱的动能可能小于小伟的动能 ③以小朱为参照物，小伟是向上运动④以小朱为参照物，小伟是向下运动 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 9．（2025·广东汕尾·二模）2025年2月20日，我国实践25号卫星在距地球3.6万公里的地球同步轨道上，成功为北斗G7卫星补加燃料，这是全球首次实现地球同步轨道卫星在轨燃料补加。补加燃料时，两颗卫星保持相对静止，它们相对地球是_____（选填“运动”或“静止”）的；燃料补加用时250s，期间卫星飞行了，卫星的平均速度是_____；从地球到太空，实践25号卫星的重力势能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 10．（2025·广东阳江·一模）小明水平抛出剖面图形状如图的圆形玩具飞盘，初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示。所以飞盘在爬升过程中，飞盘受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用，该阶段飞盘的重力势能会________（选填“变大”或“变小”），飞盘最终要落向地面，这是由于它受到________的作用。 11．（2025·广东深圳·三模）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”实验，他让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离，如图1所示。 (1)实验中发现小车在毛巾表面运动的距离最近，在木板表面运动的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_______（选填“快”或“慢”）。 (2)在步骤（1）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上运动时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动，这说明物体的运动_______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。 (3)请在图2中画出小车滑到水平面静止后的受力情况（O点为小车重心）。 (4)若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度处由静止滑下，还可以探究小车的_______（选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。 考点03 机械能及其转化 12．（2025·广东深圳·模拟预测）我国古代科技巨著《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，以下节选的四图反映了古代科技应用于生产生活的情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲，砸打稻米时，碓头做得比较尖，这样可以增大对稻米的压力 B．图乙，水受到重力的作用，由高处流下的过程中，水的动能减小 C．图丙，牛拉“犁担”在水平地面匀速转动的过程中，牛受力不平衡 D．图丁，击稻时，稻粒落入木桶中，稻粒的动能转化为重力势能 13．（2025·广东深圳·二模）如图所示为某校足球队比赛的精彩画面，题图为某次足球在空中由A向B飞行的轨迹，下列说法正确的是（　　） A．球员踢球时对足球的“踢力”和足球对脚的作用力是一对平衡力 B．足球踢出去时速度越大，惯性越大，运动得越远 C．当足球到达最高点时，若外力全部消失，足球将处于静止状态 D．A、B两点等高，足球在A点时的动能大于在B点时的动能 14．（2025·广东茂名·二模）如图所示，荡秋千的人由B点向A点下落的过程中，将___________能转化为___________能。若无外人推动，此人荡秋千的高度会越来越低，他的机械能总量___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 15．（2025·广东东莞·三模）将小球水平抛出，其部分运动轨迹如右图所示，小球从抛出到①处的过程中，_________能转化为动能，小球在①处的动能_________小球在③处的动能（选填“大于 ”、“等于 ”或“小于 ”）； 整个运动过程中小球的机械能__________（“守恒 ”或“不守恒 ”）。 16．（2025·广东广州·三模）如图1为蹦床运动简化示意图，其中运动员在O点时速度为零，A点是蹦床不发生形变时的位置。运动员到达B点时速度达到最大值，然后逐渐减慢，直至到达最低点C。若整个过程忽略空气阻力，则 (1)运动员从O点运动到A点的过程中，他的______转化为______（以上两空均选填“动能”或“重力势能”）； (2)运动员从B点运动到C点的过程中，他的动能______，重力势能______，机械能______，蹦床的弹性势能______（以上均选填“增大”“减小”或“不变”）； (3)以点代表运动员，请在图2中画出运动员在O点的受力示意图（虚线为运动员下落的方向）。 考点04 杠杆 17．（2025·广东汕头·一模）在跨学科实践活动中，同学们开展了“探索人体中的杠杆”项目学习，下列说法正确的是（    ） A．做仰卧起坐时，属于省力杠杆 B．踮脚过程动力臂小于阻力臂 C．头颅重力的力臂在竖直状态比低头时大 D．图中手端茶杯时是费力杠杆 18．（2025·广东汕头·二模）小天参加了学校组织的桥梁设计比赛，如图是他制作的斜拉索大桥模型，桥面OA是长为30cm、重为5N 、质地分布均匀的长木板，桥塔GH为足够长的硬木棒，桥面OA可绕O点转动，且始终处于水平位置，其A端用细线与桥塔GH上的B点固定连接。关于该模型，下列判断正确的是（    ） A．细线固定在B点时，该模型相当于一个费力杠杆 B．细线固定在B点时，细线对桥面OA的拉力F=5N C．将细线改为固定在C点时，拉力F 的力臂将变小 D．将细线改为固定在C点时，拉力F 将变大 19．（2025·广东深圳·三模）我国《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì，是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落）。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于_______杠杆；碓头部较细，是为了增大_______。 20．（2025·广东深圳·三模）图甲为一款购物小车，当小轮抬起时，相当于一个绕大轮转动的杠杆。图乙是小车的示意图，O表示大轮，O'表示货物重心，请在图乙中画出： （1）货物所受的重力G； （2）杠杆所受拉力F的力臂l。 21．（2025·广东珠海·三模）如图所示是小明探究和应用杠杆平衡条件的过程。 (1)杠杆在图甲所示的位置静止，为使其在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母。 (2)完成上述操作后，在两侧悬挂钩码，使横梁水平平衡，如图乙所示，进行多次实验，将数据记录在表格中，分析数据，归纳出杠杆的平衡条件是______（用表格中的字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2 1 3 3 2 4 1 (3)调节杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象，要使杠杆恢复水平平衡，下一步进行的最简单的操作是：______。 (4)探究完杠杆的平衡条件后，小明利用简单的材料制作杆秤。 ①如图丁所示，用木棒作为秤杆，用细线系一个20g的钩码作为秤砣，把空小盆挂在A点作为秤盘，在B点挂粗绳作为提纽，则______点相当于支点，移动细线的位置，直到杆秤水平平衡，标记此时细线的位置 C，C对应刻度值应为______ g。 ②根据杠杆的平衡条件，小明制作的杆秤的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 22．（2025·广东汕头·一模）在中考体育力量训练中，俯卧撑可简化为杠杆模型。如图甲所示为某同学做俯卧撑时的简化示意图，该同学质量为50kg，其重心位于A点，如图乙所示。当他每次撑起身体时，重心竖直上升0.3m。（取）求： (1)该同学所受重力G的大小； (2)该同学每次将身体撑起克服自身重力所做的功； (3)如图甲和乙所示，该同学保持静止状态，此时地面对双手的支持力的大小。 考点05 滑轮 23．（2025·广东·二模）小明用如图所示的滑轮，将重为6N的物体匀速提升到一定高度．在此过程中，不计绳重与摩擦，拉力F的大小是（　　） A．3N B．6N C．9N D．12N 24．（2025·广东汕头·一模）小白设想着自己设计一个工地上使用的能够用较小力拉起较重物体的装置，如图是甲、乙两种固体物质的图像，把体积相等的甲、乙两种物质挂在图中的滑轮组上滑轮重不计，如果要保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　） A．Ⅰ处挂3个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 B．Ⅰ处挂6个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 C．Ⅰ处挂2个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 D．Ⅰ处挂1个乙物质，Ⅱ处挂个甲物质 25．（2025·广东汕头·一模）小海利用家里衣架、瓶子等物品进行实验探究，如图甲他将原来处于静止的小卡片扭转一个角度，松手后，小卡片的运动状态________（选填“会”或“不会”）改变，此时衣架起到了类似于________滑轮的作用。接着他用衣架和细线组装成图乙，当细线被拉下时，水瓶上升________。 26．（2025·广东珠海·三模）如图所示，人站在地面上用滑轮组提起重物，请画出适合其工作情景的绕线方式。 考点06 机械效率 27．（2025·广东深圳·三模）如图所示，某建筑工人用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m，工人所用的拉力是400N，下列说法正确的是（　　） A．拉力所做的总功为800J B．物体上升的过程中机械能总量不变 C．工人所做的有用功为1600J D．此滑轮组的机械效率为75% 28．（2025·广东广州·二模）A、B是两个完全相同的物体，质量均为1kg。如图甲，小白同学分别将A、B两物体匀速拉到斜面顶端对物体做功情况如图乙所示，下列分析不正确的是（   ） A．斜面的高度是0.2m B．对物体A做的有用功是2J C．对物体B做的额外功是0.5J D．两次做功的机械效率 29．（2025·广东·模拟预测）《齐民要术》中记载：“井浅用桔槔，井深用辘轳”。如图所示，辘轳是一个_____（填简单机械名称），相当于_____（选填“省力”或“费力”）杠杆；将桶中的水尽量装满一些，_____（选填“能”或“不能”）提高该装置的机械效率。 30．（2025·广东东莞·二模）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小瑞用同一滑轮组进行了三次实验.实验数据如下表： 实验序号 动滑轮重 物重 物体上升的高度 绳端受到的拉力 绳端移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根据表格中的数据，在图中画出滑轮组的绕绳方法________； (2)实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应________（选填“保持静止”或“匀速上升”）。 (3)第三次实验时，测力计示数1.8N：此时滑轮组的机械效率为________%。（精确到0.1%） (4)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功________（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是__________。 ②要提高同一滑轮的机械效率，可以采取____________的措施。 31．（2025·广东广州·二模）课外活动小组设计一个打捞沉船的模拟装置，用物体代替沉船。如图所示，使物体从位置匀速直线上升到位置，的高度，物体受到的重力，体积是，作用在绳子的拉力为，作用在绳子的拉力，（整个过程不考虑风浪、水流等因素的影响），，求： (1)物体所受浮力的大小； (2)的大小； (3)使物体从M位置匀速直线上升到N位置，滑轮组的机械效率。 二阶·素养进阶练 1．（2025·广东广州·二模）如图，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面、在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，不计水的阻力，则下列说法正确的是（　　） A．力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水面后木块的动能转化为势能 B．力刚撤去时，木块的势能和动能都增加 C．木块上升过程中，还是浸没在水里时，浮力不变，水对木块底部压力也不变 D．木块离开水面后，合力不为零，机械能不变 2．（2025·广东深圳·三模）如图甲所示，建筑工地上起重机竖直提升重物，如图乙所示是起重机对重物拉力F的大小随时间t变化的情况，重物上升的v-t图像如图丙所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．第1s时重物所受合力为1000N，方向竖直向上 B．第11s时重物所受合力为2000N，方向竖直向下 C．2s~10s时起重机对物体做的功为24000J D．2s~10s时起重机对物体做功的功率300W 3．（2025·广东江门·三模）如图所示，、均为光滑斜面，且的长度大于。分别沿这两个斜面把同一物体以相同的速度匀速推上同一货车，所用推力分别为、，推力做功的功率分别为、。若不考虑空气阻力，则（    ） A．   B．   C．   D．   4．（2025·广东深圳·三模） 3月15日，一场大暴雨“深”入鹏城，“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪，出现险情，小区重建过程中，工人利用滑轮组提升重400N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为250N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．上端的定滑轮能省力 B．建筑材料匀速上升过程中的机械能不变 C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为200W 5．（2025·江苏常州·模拟预测）如图所示，我国自主研制的“鲲龙”AG600M大型水陆两栖飞机，在水面高速滑行后，腾空而起，沿水平方向匀速飞行一段时间后减速下降，下列说法正确的是（   ） A．飞机腾空而起的过程中，重力势能转化为动能 B．飞机沿水平方向匀速飞行时，其动能增大 C．若飞机加速飞行，动能增大，则重力势能一定减小 D．在飞机减速下降的过程中，机械能一定减小 6．（2024·广东云浮·模拟预测）如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，滑轮到P、Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是µ，两物块的质量都是m，轻绳与滑轮之间的摩擦不计，在水平向右的拉力F作用下，P向右做匀速运动，则F的大小为（    ） A．4µmg B．3µmg C．2µmg D．µmg 7．（2025·广东汕头·二模）如图所示，将橡皮筋的一端系在a 点，橡皮筋自然下垂时另一端位于b点，在橡皮筋下端系一个重为10 N的小球.从a 点静止释放小球，小球竖直向下运动至最低位置c 点（忽略空气阻力）.在橡皮筋的弹性限度内，小球的重力越大，小球到达最低点时橡皮筋具有的弹性势能越____；小球从a点下落到b点的过程中，受到_____个力的作用；小球到达c 点时，橡皮筋对小球的拉力______（选填“大于”“等于”或“小于”）10 N。 8．（2025·广东惠州·一模）如图所示为《墨经》中记载的斜面引重车．绳子一端紧系在后轮，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。若物重，斜面长，高，后轮施加在绳子上的拉力大小为，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦，则此过程中拉力做的功为_____J，该车的机械效率为_____，该车是一种_____（选填“省力”或“费力”）机械。 9．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 10．（2026·甘肃·模拟预测）某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测量液体密度。轻质杠杆AB可绕O点转动，OA：OB=1：2，在A端用细线悬挂一个重为5N、底面积为50cm2，高为2cm的圆柱体，将其浸没在待测液体中，在B端施加一个竖直向下的力F，使杠杆在水平位置平衡，此时力F的大小为2N。则圆柱体受到的浮力为___________N，待测液体的密度___________kg/m3。（g取10N/kg） 11．（2025·广东深圳·三模）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。题甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。。图乙为水碓的简化结构图，请在图乙中完成以下问题： (1)在B点画出碓头所受重力G的示意图； (2)在A点画出最小动力F1的示意图。 12．（2025·广东深圳·三模）如图，O为杠杆OA的支点，下方吊着小球，请画出使杠杆平衡的最小力F和力臂L示意图。 13．（2025·江苏盐城·二模）小明发现力学中有很多相似实验，他找了如下器材：①表面平整的长木板（带斜面）；②刻度尺；③弹簧测力计；④小车；⑤木块（一边带钩）；⑥毛巾；⑦棉布；⑧钩码。 (1)小明探究“阻力对物体运动的影响”实验时，选择了一些器材如图所示，让小车从同一斜面相同高度由静止滑下，是为了使小车到达斜面底端时 _______ 相同。 (2)比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远，说明小车运动的速度改变 得越 _________ （选填“快”或“慢”）。 (3)小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做功的功率分别为P甲、P乙，则P甲________ P乙（>/</=）。 (4)在丙图中作出小车在水平面滑行时的受力示意图（作用点在0点）。 (5)实验推理可知，如果水平面绝对光滑，小车的运动状态_______ （改变/不改变）。 (6)某小组实验中，小车从木板右侧滑出，无法标记小车运动的距离，在器材不变的情况下，改进 的方法是_______ (7)小明为了探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，他选择了序号①、⑤、⑧以及____ （填序号）的器材。 (8)探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，在丙图的基础上只需要再选择序号⑤的 器材就可以探究动能的大小与________ 的关系。 14．（2025·福建莆田·一模）在青少年科技创新大赛中，小明制作的“杆秤液体密度计”如图甲所示，选取了一根质量不计的硬质轻杆，P为提挂点，P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯，右侧悬挂秤砣，不计细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中，根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密度成一次函数关系，即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。其制作与测量过程中进行了如下操作： (1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P；用天平称得空塑料杯质量如图乙所示，则空塑料杯质量为______g；右侧秤砣采用50g钩码拴上细线制成； (2)将空塑料杯悬挂在A点，调节右侧秤砣细线位置，使杠杆在水平位置平衡，此时细线位置处标记为“”，此刻度线到提挂点P距离为______cm； (3)将100mL密度为的水倒入塑料杯中，在液面处作标记，调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡，并在此时秤砣细线位置处标记为“1”，此刻度线到提挂点P的距离为______cm；将“0”到“1”刻度线之间均分10等份，按该分度值在杠杆上均匀画出刻度线，即杆秤密度计制作完成； (4)用制作好的密度计测量某一液体密度时，将100mL的液体倒入空塑料杯中，秤砣细线位置如图丙所示，则待测液体密度为______； (5)制作好的密度计还可以测算某些固体的密度。小明将石块放入空塑料杯中，杠杆平衡时，秤砣细线在“0.5”刻度处，再向杯中加水至100mL标记处（石块浸没），杠杆再次平衡时，秤砣细线在“1.3”刻度处，则小石块的密度为______。 15．（2025·广东·模拟预测）如图所示是某公司研发的机器人，可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重，双脚与地面的接触面积为，某次测试中该机器人用且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求：（取） (1)机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强； (2)箱子所受的重力； (3)机器人对箱子做功的功率。 16．（2025·广东中山·三模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N。每踩一次碓头上升的高度为50cm，AO长1.5m，OB长0.3m。不计碓杆的重力和摩擦。 (1)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ (2)若1min将B踩下30次，则人做功的功率是多大？ (3)每一只脚与B处接触面积为，每踩一次时脚对B处的压强是多少？ 17．（2026·四川南充·一模）如图，利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知，A的体积为0.01 m3，A重为800 N，B的边长0.1 m，B重为250 N，动滑轮重200 N，不计绳重与摩擦（）。求： (1)A的密度； (2)水位上涨到A的上表面时，A受到的浮力； (3)在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率（百分数取整）； (4)水位上涨过程中，电子秤所受的最大压强。 真●题●验●证 1．（2025·广东·中考真题）升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以（　　） A．省力 B．省功 C．省距离 D．改变拉力方向 2．（2024·广东·中考真题）如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是（　　） A．省力 B．费力 C．省功 D．省距离 3．（2025·广东广州·中考真题）在如图所示的粗糙程度相同的水平冰面上，运动员用水平推力从a点推动冰壶，经过b点时松手，冰壶到达c点停止运动，由a到b和由b到c的过程中，设冰壶受到的滑动摩擦力分别为和，运动员对冰壶做的功分别为和，则（　　） A． B． C． D． 4．（2025·山东淄博·中考真题）如图所示，小红在家玩“套圈”游戏，套圈从a点运动到c点的过程中（不计空气阻力）（　　） A．在a点的重力势能最大 B．在c点的机械能大于在a点的机械能 C．由b点到c点的过程中，重力势能转化为动能 D．运动到b点时若所受的力全部消失，套圈将保持静止状态 5．（2025·山东德州·中考真题）“秤砣虽小压千斤”，杆秤是中国最古老的称量工具，是我国的“国粹”之一。如图甲所示，当不挂秤砣时，在O点提起提纽，杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时，杆秤再次水平平衡，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．甲图中A点为杠杆的支点 B．若OB=5OA，则“秤砣”的质量为20g C．若秤钩再加挂20g物体，秤砣向左移动可使杆秤再次平衡 D．如果“秤砣”磨损，则测量值比真实值偏小 6．（2024·广东广州·中考真题）如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 （1）篮球直径为24.6__________（选填“mm”、“cm”或“dm”），质量为0.6kg，g取10N/kg，则该篮球受到的重力为__________N； （2）请在图中乙位置画出篮球的受力示意图；_____ （3）篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面碰撞过程损失的机械能为__________J，在乙位置时的动能为__________J。 7．（2025·广东广州·中考真题）图a所示的斜拉桥，可逐步简化成图b、c、d的模型； (1)以O点为支点，在图d中作出的力臂_______； (2)为了减小钢索承受的拉力，可适当______（选填“升高”“降低”）钢索悬挂点在桥塔上的高度，理由是：_________________________________________。 8．（2024·广东广州·中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：__________，若衣服重为，则此支持力最小值为__________N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。____ 9．（2025·江苏无锡·中考真题）如图所示，探究杠杆的平衡条件，调节杠杆水平平衡后，在杠杆的左边20cm处挂2个钩码，在杠杆的右边10cm处用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，此时测力计的示数为___________N；若测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，则测力计示数会___________（选填“变大”“变小”或“不变”），原因是___________。 10．（2025·新疆·中考真题）2025年4月24日，神舟二十号飞船与中国空间站核心舱成功完成对接。 (1)神舟二十号飞船和中国空间站核心舱对接成一个整体后，以神舟二十号飞船为参照物，中国空间站核心舱是______（选填“运动”或“静止”）的；空间站绕地球做匀速圆周运动的过程中，空间站______（选填“具有”或“没有”）惯性，地球对空间站的万有引力改变了空间站运行的______（选填“快慢”或“方向”）。 (2)航天员在空间站核心舱内面对面交流时，声音通常是通过______（选填“空气”或“电磁波”）传播的。航天员所穿航天服的手掌部分有橡胶颗粒，其目的是为了______（选填“增大”或“减小”）抓取物体时的摩擦。中国空间站用霍尔发动机来微调飞行姿态，已知每台霍尔发动机产生的推力为0.08N，空间站运行的速度为7.7km/s，当霍尔发动机产生的推力方向与空间站运行的方向相同时，每台霍尔发动机推力的功率为______W。 11．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型，用S表示飞鸟，用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出： （1）飞鸟S经水面反射形成的虚像S' （2）拉力F对应的力臂l（O是支点） 12．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。请按下列要求画图： （1）画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂； （2）画出杠杆在水平位置平衡时，通过定滑轮的绳子施加最小拉力的示意图及其力臂。 13．（2025·广东广州·中考真题）跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验； (1)实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为______； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的______（选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是：______； ④测量膨胀气球受到的浮力大小； 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，______（选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为______； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为______； (2)实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由______。 14．（2025·广东·中考真题）桥梁设计需考虑材料受热膨胀。小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系。 (1)初始时金属棒A、B的长度和横截面积均________； (2)如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动；标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。 ①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处。 ②加热金属棒，光点会在标尺上向________（选填“上”或“下”）移动。用A、B棒进行实验，实验数据见表。其中，、分别表示A、B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值。 实验序号 1 2 3 4 5 t/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0 dA/cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31 dB/cm 0 1.73 3.44 5.18 6.89 ③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越________；温度升高相同时，金属棒（选填“A”或“B”）________的伸长量更大。 (3)金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”）；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是________（写1种即可）。 15．（2025·广东深圳·中考真题）枧枧同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。（注：实验中所用钩码的规格相同） (1)实验前，枧枧同学将组装好的杠杆放在水平桌面上，她发现杠杆静止时情况如图所示，此时枧枧同学判断杠杆处于_______（填“平衡”或“非平衡”）状态； (2)欣月同学指出：在探究实验的过程中，必须把杠杆调到水平位置平衡，这样做的目的是便于测量_______； (3)龙龙同学在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，得到实验数据如表： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 20.0 1.0 20.0 3 1.5 10.0 1.0 15.0 4 2.0 15.0 1.5 20.0 龙龙同学通过分析表格中的数据，可以得到杠杆的平衡条件。 龙龙同学说：生活中用钢丝钳剪钢丝，与实验_____中原理相同； (4)一鸣同学认为，仅用人眼来确定杠杆是否水平，这样做不够科学。请任选实验器材，运用物理知识，写出判断杠杆水平的实验过程和方法；____________________ (5)《墨经》中记载了杠杆的平衡条件，如图，已知OA∶OB＝2∶9，秤砣质量为100g，则重物所受的重力为________N。（g取10N/kg） 16．（2024·广东·中考真题）2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆，如图所示。若返回舱质量为，在着陆过程中，从距地面1m高处竖直向下落地，用时0.4s。（） （1）求返回舱在这段时间内 ①平均速度； ②重力做的功； （2）若返回舱静止时与水平地面的接触面积为，求它对水平地面的压强。 18．（2025·广东广州·中考真题）图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图，A、B是山上的两个位置，地形图上的分别对应A、B，AC为垂直电梯通道，CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C，再通过隧道到B； (1)在图b中画出电梯静止时，电梯内游客受力的示意图_______： (2)电梯下行过程中，以______（选填“地面”“电梯”）为参照物，电梯内游客是静止的。已知CB为100m，游客在AC段和CB段经历的时间相等，则游客在AC段的平均速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）在CB段的平均速度； (3)游客重力为500N，从A到B的过程中，其重力做的功为______J。 19．（2024·广东广州·中考真题）如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1s内，将重为的建筑材料沿竖直方向匀速提升1m，滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力F为； （1）支腿做成“”形而非“”形的作用是：__________； （2）求钢丝绳自由端的移动速度；____ （3）求拉力F的功率和滑轮组的机械效率。____ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $